熱泵技術(shù)有哪些優(yōu)點(diǎn)?在節(jié)能方面有哪些特點(diǎn)?

【專家解說】：一、空氣源熱泵 空氣源（風(fēng)冷）熱泵目前的產(chǎn)品主要是家用熱泵空調(diào)器、商用單元式熱泵空調(diào)機(jī)組和熱泵冷熱水機(jī)組。熱泵空調(diào)器已占到家用空調(diào)器銷量的40~50%，年產(chǎn)量為400余萬臺(tái)。熱泵冷熱水機(jī)組自90年代初開始，在夏熱冬冷地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，該地區(qū)部分城市中央空調(diào)冷熱源采用熱泵冷熱水機(jī)組的已占到20~30%，而且應(yīng)用范圍繼續(xù)擴(kuò)大并有向此移動(dòng)的趨勢(shì)。 二、水源熱泵 雖然目前空氣源熱泵機(jī)組在我國(guó)有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，但它存在著熱泵供熱量隨著室外氣溫的降低而減少和結(jié)霜問題，而水源熱泵克服了以上不足，而且運(yùn)行可靠性又高，近年來國(guó)內(nèi)應(yīng)用有逐漸擴(kuò)大的趨勢(shì)。 三、地源熱泵 地源熱泵是以大地為熱源對(duì)建筑進(jìn)行空調(diào)的技術(shù)，冬季通過熱泵將大地中的低位熱能提高對(duì)建筑供暖，同時(shí)蓄存冷量，以備夏用；夏季通過熱泵將建筑物內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下對(duì)建筑進(jìn)行降溫，同時(shí)蓄存熱量，以備冬用。由于其節(jié)能、環(huán)保、熱穩(wěn)定等特點(diǎn)，引起了世界各國(guó)的重視。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家地源熱泵的利用已有幾十年的歷史，特別是供熱方面已積累了大量設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行方面的資料和數(shù)據(jù)。 四、復(fù)合熱泵 為了彌補(bǔ)單一熱源熱泵存在的局限性和充分利用低位能量，運(yùn)用了各種復(fù)合熱泵。如空氣-空氣熱泵機(jī)組、空氣-水熱泵機(jī)組、水-水熱泵機(jī)組、水-空氣熱泵機(jī)組、太陽-空氣源熱泵系統(tǒng)、空氣回?zé)釤岜?、太?水源熱泵系統(tǒng)、熱電水三聯(lián)復(fù)合熱泵、土壤-水源熱泵系統(tǒng)等。 五、其它熱泵 熱泵除上述四類以外，還有噴射式熱泵、吸收式熱泵、工質(zhì)變濃度容量調(diào)節(jié)式熱泵及以CO2為工質(zhì)的熱泵系統(tǒng)。 六、熱泵技術(shù)在我國(guó)的運(yùn)用及發(fā)展 熱泵在我國(guó)起步較早。50年代，天津大學(xué)的一些學(xué)者已開始從事熱泵的研究工作。60年代開始在我國(guó)暖通空調(diào)中應(yīng)用熱泵。例如，從1963年起原華東建筑設(shè)計(jì)院與上海冷氣機(jī)廠就開始研制熱泵式空調(diào)器；1965年上海冰箱廠研制成我國(guó)第一臺(tái)制熱量為3720kw的CKT-3A熱泵型窗式空調(diào)器。1965年天津大學(xué)與天津冷氣機(jī)廠研制成國(guó)內(nèi)第一臺(tái)水冷式熱泵空調(diào)機(jī)。1966年又與鐵道部四方車輛研究所共同合作進(jìn)行干線客車的空氣-空氣式熱泵試驗(yàn)。1966年原哈爾濱建筑工程學(xué)院與哈爾濱空調(diào)機(jī)廠研制成功LHR-20恒溫恒濕熱泵式空調(diào)機(jī)，首次提出冷凝廢熱用作恒溫恒濕空調(diào)機(jī)的二次加熱的新流程。但是，由于我國(guó)能源價(jià)格的特殊性，以及一些其他因素的影響，熱泵空調(diào)在我國(guó)的應(yīng)用與發(fā)展始終很緩慢。直至70年代末期，才又為熱泵空調(diào)的發(fā)展與應(yīng)用提供了機(jī)遇。80年代初至90年代末在我國(guó)暖通空調(diào)領(lǐng)域掀起一股熱泵熱。熱泵空調(diào)在我國(guó)的應(yīng)用日益廣泛，發(fā)展速度很快、主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。 1、熱泵空調(diào)的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)十分活躍 2、積極開展熱泵空調(diào)技術(shù)的研究工作 （1）熱泵空調(diào)技術(shù)在我國(guó)運(yùn)用的可行性研究 1986年北京公用事業(yè)科學(xué)研究所開展了“燃?xì)馕帐綗岜霉嶂评湎到y(tǒng)可行性研究“；1988年天津大學(xué)熱泵研究所開展了京津地區(qū)運(yùn)用熱泵兼暖空調(diào)節(jié)能可行性的研究；1988年中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所開展熱泵在我國(guó)應(yīng)用與發(fā)展問題的研究；1992年中國(guó)建筑科學(xué)研究院空調(diào)所開展了中、高檔旅館利用熱泵技術(shù)節(jié)約能源的可行性研究；1991年開始，哈爾濱建筑大學(xué)開展了在我國(guó)應(yīng)用電動(dòng)熱泵站、吸收式熱泵站的可行性研究并進(jìn)行了閉式環(huán)路水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)和太陽能開式環(huán)路水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在我國(guó)應(yīng)用的評(píng)價(jià)；1996年青島建筑工程學(xué)院開展了青島東部開發(fā)區(qū)建設(shè)以海水為熱源的大型熱泵站可行性研究。 （2）空氣-空氣小型熱泵試驗(yàn)裝置的研究 國(guó)際上公認(rèn)的房間熱平衡試驗(yàn)方法是小型空氣-空氣熱泵性能測(cè)試最精確的方法。哈爾濱建筑工程學(xué)院于1980年建成國(guó)內(nèi)第一臺(tái)標(biāo)定型房間熱平衡法試驗(yàn)裝置?？照{(diào)所于1987年建成國(guó)內(nèi)第一臺(tái)平衡型房間熱平衡法試驗(yàn)裝置。某空調(diào)器檢測(cè)中心于1986年底建成了由國(guó)外全套引進(jìn)的平衡型房間熱平衡法試驗(yàn)臺(tái)。 建成試驗(yàn)裝置后，開展了下述各項(xiàng)工作： ①為國(guó)家商檢部門標(biāo)定進(jìn)口空調(diào)器性能，把好質(zhì)量關(guān)； ②為開發(fā)空氣-空氣熱泵新產(chǎn)品，對(duì)進(jìn)口熱泵空調(diào)器進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)研究； ③標(biāo)定國(guó)產(chǎn)空調(diào)器性能； ④我國(guó)小型空氣-空氣熱泵除霜問題的研究； ⑤我國(guó)小型空氣-空氣熱泵供熱季節(jié)性能系數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究； ⑥探索提高標(biāo)定型房間量熱計(jì)的測(cè)試精度的技術(shù)措施； ⑦開拓房間熱平衡法試驗(yàn)裝置用途的研究。 （3）熱泵空調(diào)的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的研究與應(yīng)用 浙江大學(xué)開發(fā)了一個(gè)風(fēng)冷熱泵全年性氣候工作的計(jì)算機(jī)模擬軟件，以此研究了風(fēng)冷熱泵運(yùn)行特性。同濟(jì)大學(xué)等作了直燃型氨-水GAX吸收式熱泵的計(jì)算機(jī)仿真研究和吸收式熱泵計(jì)算機(jī)模塊化仿真設(shè)計(jì)和優(yōu)化技術(shù)的研究。 （4）國(guó)內(nèi)一些研究單位、高校對(duì)土壤源熱泵十分感興趣，作了一些實(shí)驗(yàn)研究工作。重慶建筑大學(xué)對(duì)垂直布置的U型管換熱器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究哈爾濱建筑大學(xué)和青島建筑工程學(xué)院對(duì)水平布置的地下盤管換熱器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬。 3、熱泵空調(diào)新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代 早在60年代我國(guó)開發(fā)了窗式熱泵空調(diào)器，80年代初開發(fā)了分體式熱泵空調(diào)器，質(zhì)量不斷提高，現(xiàn)已推出變頻控制和模糊控制新技術(shù)。近年來，我國(guó)又先后開發(fā)了整體式風(fēng)冷熱泵式冷熱水機(jī)組、模塊式風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組、水源熱泵空調(diào)器等。例如，上海實(shí)業(yè)空調(diào)機(jī)有限公司研制成RF系列熱泵空調(diào)機(jī)，采用全新的制冷系統(tǒng)，改進(jìn)了熱泵融霜、防凍結(jié)等功能；上海富田空調(diào)冷凍有限公司、廈門國(guó)本公司等經(jīng)過幾年的努力，不斷改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，基本解決了低溫啟動(dòng)、融霜等問題。1994年又研制出全電腦控制雙螺桿型空氣源熱泵式冷熱水機(jī)組，其性能已達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平。上海臺(tái)佳機(jī)電有限公司的螺桿采用第三代齒形，效率比活塞式壓縮機(jī)高15％。合眾-開利30GQ空氣-水熱泵機(jī)組采用多臺(tái)06E半封閉壓縮機(jī)，多回路設(shè)計(jì)，高效換熱管，低噪聲風(fēng)機(jī)等，并微電腦控制，使機(jī)組始終處于最佳運(yùn)行工況、該廠在1999年推出30HT新型空氣-水熱泵機(jī)組。 目前，空氣源熱泵冷熱水機(jī)組市場(chǎng)空前繁榮，生產(chǎn)廠家已由1995年的十幾家發(fā)展到現(xiàn)在40多家。產(chǎn)品規(guī)格齊全，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)銷售的機(jī)組共有45個(gè)品牌，其中國(guó)產(chǎn)機(jī)組約占25％左右，其余為合資產(chǎn)品、臺(tái)資產(chǎn)品和進(jìn)口產(chǎn)品。例如，美國(guó)特靈、開利、約克、麥克維爾，法國(guó)的西亞特，意大利的阿爾西；國(guó)產(chǎn)臺(tái)資產(chǎn)品有上海富田、廈門國(guó)本、福州的揚(yáng)帆等。合資的有上海合眾-開利、上海新晃、廣東吉榮等。根據(jù)國(guó)內(nèi)空氣源熱泵冷熱水機(jī)組樣本及資料的統(tǒng)計(jì)，在額定工況下，空氣源熱泵冷熱水機(jī)組的制熱性能系數(shù)基本大于3，有的高達(dá)4以上。 4、熱泵在空調(diào)工程中的應(yīng)用日益廣泛 早在1980年上海手工業(yè)局設(shè)計(jì)室與上海冷氣機(jī)廠為上海某商場(chǎng)設(shè)計(jì)了國(guó)內(nèi)第一套空氣-水熱泵空調(diào)系統(tǒng)，運(yùn)行效果一直良好。近年來隨著國(guó)內(nèi)空調(diào)技術(shù)的飛速發(fā)展，熱泵空調(diào)系統(tǒng)獲得廣泛的應(yīng)用、主要表現(xiàn)在： （1）自90年代起窗式熱泵空調(diào)器、分體式熱泵空調(diào)器有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，開始步入我國(guó)百姓家庭。據(jù)國(guó)家有關(guān)信息中心預(yù)測(cè)統(tǒng)計(jì)，房間空調(diào)器在北京、上海、廣州、深圳四城市居民家庭普及率達(dá) 42.8％，其中約有三分之一以上是熱泵型的。 （2）熱泵應(yīng)用的重要方向是解決長(zhǎng)江流域建筑物中央空調(diào)的冷熱源問題。我國(guó)部分地區(qū)的氣候特點(diǎn)是夏熱冬冷。上海、浙江、江西、湖南、湖北全境，江蘇、安徽、四川大部，陜西、河南南部，貴州東部，福建、廣東、廣西北部，甘肅南部的部分地區(qū)均屬于夏熱冬冷的氣候。在這些地區(qū)很適宜應(yīng)用空氣源熱泵冷熱水機(jī)組，解決建筑物中央空調(diào)冷熱源的問題。同時(shí)，再考慮到熱泵的地球環(huán)保效益，使空氣源熱泵冷熱水機(jī)組在這些地區(qū)的大、中、小城市中獲得廣泛的應(yīng)用。目前，空氣源熱泵冷熱水機(jī)組的地區(qū)應(yīng)用范圍仍有繼續(xù)向北移動(dòng)的趨勢(shì)。例如，1993年在天津沃特文化游樂總匯第一期空調(diào)工程的KTV歌舞廳和餐廳雅座的新風(fēng)系統(tǒng)中，選配了2臺(tái)SJC-05H型空氣源熱泵冷熱水機(jī)組（制冷量15.1kw，制熱量17.9kw）。夏季供冷，過渡季節(jié)作為熱源，為新風(fēng)機(jī)組提供40～50℃熱水，使用效果很好。因此，1994年第二期改造工程的客房空調(diào)設(shè)計(jì)又選2臺(tái)SJC-15H（制冷量45.3kw，制熱量53.8kw）作為空調(diào)的冷熱源裝置。1996年，煙臺(tái)第一百貨商場(chǎng)擴(kuò)建工程中，也選用了空氣源熱泵冷熱水機(jī)組作為空調(diào)冷熱源，全年運(yùn)行，效果也不錯(cuò)。 （3）近年來，在我國(guó)一些大中城市的現(xiàn)代辦公樓和大型商場(chǎng)建筑中開始采用閉式環(huán)路水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，以回收建筑物內(nèi)的余熱，效果很好，發(fā)展速度很快。 80年代初，我國(guó)在一些外商投資的建筑中采用了閉式環(huán)路水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。這些工程顯示出閉式環(huán)路水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)回收建筑物內(nèi)余熱的特有功能以及節(jié)省或減小常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源設(shè)備和機(jī)房，便于分戶計(jì)費(fèi)，便于安裝、管理等優(yōu)點(diǎn)。因此，90年代便得到廣泛地應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1997年國(guó)內(nèi)采用閉式環(huán)路水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的工程共52項(xiàng)；從“天龍”水源熱泵空調(diào)中國(guó)地區(qū)一覽表（共15項(xiàng)工程）看，不僅上海、北京、天津、廣州、深圳等大城市中一些工程采用它，而且如佛山、紹興等中、小城市也開始采用。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)的預(yù)測(cè)分析，閉式環(huán)路水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是一種很有前途的節(jié)能型空調(diào)系統(tǒng)，在我國(guó)將會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。 節(jié)能始終是空調(diào)領(lǐng)域中的重要研究課題之一。熱泵技術(shù)能提高能源利用率，是合理用能的典范。正因?yàn)闊岜玫墓?jié)能效益，才使熱泵在20世紀(jì)70年代后，在空調(diào)領(lǐng)域中獲得廣泛地應(yīng)用與發(fā)展。有關(guān)文獻(xiàn)將這一時(shí)期稱為熱泵發(fā)展的第一興旺期。并預(yù)言，由于全球溫暖化問題成為世人矚目的焦點(diǎn)，人們要求減少溫室效應(yīng)。也就是說，空調(diào)能源效率再次變得最重要，這不是由于經(jīng)濟(jì)問題，而是出于環(huán)境原因，我們曖通空調(diào)工作者將會(huì)經(jīng)歷熱泵發(fā)展的第二次興旺期。為此，暖通空調(diào)工作者應(yīng)做好思想準(zhǔn)備，加強(qiáng)有關(guān)熱泵空調(diào)方面的研究工作，積極推廣應(yīng)用熱泵空調(diào)。